一种锂离子电池正极浆料的制备方法技术

一种锂离子电池正极浆料的制备方法,包括以下步骤：A.按照重量比正极材料90～92%、导电剂4～5%、粘结剂4～5%的比例称取正极材料、导电剂及粘结剂；B.按照重量比粘结剂4～5%、溶剂94～96%的比例混合;C.将正极材料与导电剂初步混合;D.原材料初步混合后，加入10-15%母液，使正极材料与导电剂均匀浸润，浸润后材料呈现松软粉状;E.往浸润后的材料中继续加入50-60%母液，使正极材料与导电剂混合均匀；F.材料混炼后，向搅拌锅内加入20-25%的母液将充分混合的材料进行稀释，浆液的粘度控制在在6000-12000mPa·S以便涂布，依据本发明专利技术制作的正极材料，正极材料与导电剂能够均匀混合且良好接触，提高材料分散一致性，提高电池循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】,包括以下步骤：A.按照重量比正极材料90～92%、导电剂4～5%、粘结剂4～5%的比例称取正极材料、导电剂及粘结剂；B.按照重量比粘结剂4～5%、溶剂94～96%的比例混合;C.将正极材料与导电剂初步混合;D.原材料初步混合后，加入10-15%母液，使正极材料与导电剂均匀浸润，浸润后材料呈现松软粉状;E.往浸润后的材料中继续加入50-60%母液，使正极材料与导电剂混合均匀；F.材料混炼后，向搅拌锅内加入20-25%的母液将充分混合的材料进行稀释，浆液的粘度控制在在6000-12000mPa·S以便涂布，依据本专利技术制作的正极材料，正极材料与导电剂能够均匀混合且良好接触，提高材料分散一致性，提高电池循环寿命。【专利说明】
本专利技术属于锂离子电池制造领域，具体涉及一种能使锂离子电池浆料分散更为均匀，使材料与材料之间、导电剂与材料之间接触面更大，形成有效电网层，降低极片的界面电阻和电池内阻的一种锂离子电池正极浆料制备方法。
技术介绍
随着数码产品、电动自行车、储能、电动汽车、电动叉车、园林工具等大功率电源产品的快速发展，锂离子电池作为二次电池显得越来越重要，与此同时，对于锂离子电池的性能要求也越来越高，而浆料搅拌这一工序在电池制造过程中起着至关重要的作用，浆料分散效果将直接影响电池的循环寿命，目前常规混浆工艺是将材料依次加入搅拌分散，但是此搅拌工艺不利于材料与导电剂的均匀分散和接触，其接触面较小，界面电阻及电池内阻较大，因此影响电池的寿命，故需要一种搅拌方法来提高浆料分散质量，以促进锂离子电池循环寿命及总体性能的提升。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出，该专利技术操作简单、生产过程易于控制，适合大规模化的生产，而且本专利技术制备的浆料较常规工艺制备的浆料分散更为均匀，使材料与材料之间，导电剂与材料之间接触面更大，形成有效电网层，降低极片的界面电阻和电池内阻。减小电池发热量，能够有效提高电池的循环寿命及综合性能。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案:，包括以下步骤: A.按照重量比正极材料90?92%、导电剂4?5%、粘结剂4?5%的比例称取正极材料、导电剂及粘结剂； B.母液配置:按照重量比粘结剂4?5%、溶剂94?96%的比例，将粘结剂与溶剂混合，配制成浓度为4?6%的母液； C.原材料初混:将正极材料与导电剂放入行星搅拌锅中初步混合，使正极材料与导电极在搅拌锅中在搅拌速度为公转2-10HZ，自转0-3HZ的条件下搅拌5-30min; D.材料浸润:原材料初步混合后，在搅拌锅内加入10-15%母液，在搅拌速度为:公转5-50HZ,自转5-15HZ的条件下搅拌时间10_30min，使正极材料与导电剂均匀浸润，浸润后材料呈现松软粉状； E.材料混炼:往浸润后的材料中继续加入50-60%母液，在搅拌速度为:公转20-50HZ，自转2-20HZ的条件下搅拌时间40-180min使正极材料与导电剂混合均匀； F.浆液稀释:材料混炼后，向搅拌锅内加入20-25%的母液将充分混合的材料进行稀释，并在搅拌速度为:公转15-45HZ，自转5-10HZ的条件下搅拌时间100_180min，浆液的粘度控制在在6000-12000mPa.S以便涂布。进一步，所述导电剂为导电碳黑(Super P)与导电石墨(KS-6)中的一种或两种；所述的粘结剂为聚偏二氟乙烯(PVDF);所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP);所述的正极材料为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝、富锂锰、镍锰等其中的一种或两种以上混合物。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果:通过材料初混，使正极材料与导电剂能够均匀混合且良好接触，提高材料分散一致性，提高电池循环寿命，此制备方法简单，适合大规模工业化生产，，检测结果显示，依据本专利技术制作的磷酸铁锂动力电池在常温环境下(25±5°C )1C充放循环2914次，容量保持率89%，依据本专利技术制作的锰酸锂动力电池在常温环境下(25±5°C ) IC充放循环1600次，容量保持率84.08%。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术做进一步说明。图1依据本专利技术制作的磷酸铁锂电池循环曲线图。图2依据本专利技术制作的锰酸锂电池循环曲线图。图3依据常规搅拌工艺和依据本专利搅拌工艺制作的磷酸铁锂电池循环寿命对比图。图4依据常规搅拌工艺和依据本专利搅拌工艺制作的锰酸锂电池循环寿命对比图。【具体实施方式】，包括以下步骤: A.按照重量比正极材料90?92%、导电剂4?5%、粘结剂4?5%的比例称取正极材料、导电剂及粘结剂； B.母液配置:按照重量比粘结剂4?5%、溶剂94?96%的比例，将粘结剂与溶剂混合，配制成浓度为4?6%的母液； C.原材料初混:将正极材料与导电剂放入行星搅拌锅中初步混合，使正极材料与导电极在搅拌锅中在搅拌速度为公转2-10HZ，自转0-3HZ的条件下搅拌5-30min; D.材料浸润:原材料初步混合后，在搅拌锅内加入10-15%母液，在搅拌速度为:公转5-50HZ,自转5-15HZ的条件下搅拌时间10_30min，使正极材料与导电剂均匀浸润，浸润后材料呈现松软粉状； E.材料混炼:往浸润后的材料中继续加入50-60%母液，在搅拌速度为:公转20-50HZ，自转2-20HZ的条件下搅拌时间40-180min使正极材料与导电剂混合均匀； F.浆液稀释:材料混炼后，向搅拌锅内加入20-25%的母液将充分混合的材料进行稀释，并在搅拌速度为:公转15-45HZ，自转5-10HZ的条件下搅拌时间100_180min，浆液的粘度控制在在6000-12000mPa.S以便涂布。所述导电剂为导电碳黑(Super P)与导电石墨(KS-6)中的一种或两种；所述的粘结剂为聚偏二氟乙烯(PVDF);所述的溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP);所述的正极材料为磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝、富锂锰、镍锰等其中的一种或两种以上混合物。为对本专利技术做进一步说明，现列举实施例。实施例1:本实施例为磷酸铁锂电池，其正极材料配方及制作方法如下:首先称取粘结剂聚偏二氟乙烯120g，磷酸铁锂2400g、导电剂导电碳黑133g备用； O配置母液3000g，其浓度为4.4%，在行星搅拌锅中搅拌20h，待粘结剂完全分散均匀后备用; 2)称取磷酸铁锂2400g、导电剂133g，将磷酸铁锂加入到5L的行星搅拌锅中，然后加入导电剂，在公转5HZ的条件下搅拌lOmin，使磷酸铁锂与导电剂均匀混合； 3)称取母液300g加入到搅拌锅中，以公转25HZ、自转5HZ，搅拌30min，通过搅拌使磷酸铁锂与导电剂充分混合浸润； 4)称取1650g母液加入到搅拌锅中，利用搅拌浆剪切力的作用使磷酸铁锂与导电剂均匀搅拌混合，在公转30HZ、自转5HZ的条件下搅拌120min ； 5)将1050g母液加入到搅拌锅中稀释浆料，公转30HZ、自转6HZ搅拌150min，浆料粘度9000mPa.S，涂布制备成电池，电池性能测试优良。实施例2:本实施例为锰酸锂电池，其正极材料配方及具体制作方法如下:首先称取粘结剂聚偏二氟乙烯lOOOg，锰酸锂38kg、导电剂导电碳黑1.21kg备用 1)配置母液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池正极浆料的制备方法,包括以下步骤：A.按照重量比正极材料90～92%、导电剂4～5%、粘结剂4～5%的比例称取正极材料、导电剂及粘结剂；B.母液配置：按照重量比粘结剂4～5%、溶剂94～96%的比例，将粘结剂与溶剂混合，配制成浓度为4～6%的母液;C.原材料初混：将正极材料与导电剂放入行星搅拌锅中初步混合，使正极材料与导电极在搅拌锅中在搅拌速度为公转2‑10HZ，自转0‑3HZ的条件下搅拌5‑30min;D.材料浸润：原材料初步混合后，在搅拌锅内加入10‑15%母液，在搅拌速度为：公转5‑50HZ，自转5‑15HZ的条件下搅拌时间10‑30min，使正极材料与导电剂均匀浸润，浸润后材料呈现松软粉状;E.材料混炼：往浸润后的材料中继续加入50‑60%母液，在搅拌速度为：公转20‑50HZ，自转2‑20HZ的条件下搅拌时间40‑180min使正极材料与导电剂混合均匀；F.浆液稀释：材料混炼后，向搅拌锅内加入20‑25%的母液将充分混合的材料进行稀释，并在搅拌速度为：公转15‑45HZ，自转5‑10HZ的条件下搅拌时间100‑180min，浆液的粘度控制在在6000‑12000mPa·S以便涂布。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈其安，刘晶晶，谭祖宪，孔德杰，
申请(专利权)人：山东润峰集团新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37